Uvod Teorijska podloga Eksperimentalni postav Rezultati
Sintetska Lorentzova sila na hladneatome rubidija
Paula Tomic
PMF-Zagreb
1. veljace 2016.
Paula Tomic PMF-Zagreb
Sintetska Lorentzova sila na hladne atome rubidija
Uvod Teorijska podloga Eksperimentalni postav Rezultati
Uvod
Teorijska podloga
Eksperimentalnipostav
Rezultati
Zakljucak
Slika eksperimenta iz Laboratorija za hladne atome na IFS-u
Paula Tomic PMF-Zagreb
Sintetska Lorentzova sila na hladne atome rubidija
Uvod Teorijska podloga Eksperimentalni postav Rezultati
Temperaturna skalaPreuzeto od Ban, T. Optomechanics with cold rubidium atom
Paula Tomic PMF-Zagreb
Sintetska Lorentzova sila na hladne atome rubidija
Uvod Teorijska podloga Eksperimentalni postav Rezultati
Primjena hladnih atoma
Atomski satovi
Testiranje fundamentalnih fizikalnih konstanti
Proucavanje hladnih sudara (hladna kemija)
Stvaranje hladnih molekula
Visoko-osjetljivi senzori
Testiranje osnovnih principa kvantne mehanike
Kvantna racunala
Stvaranje Bose-Einsteinovog kondezata
Paula Tomic PMF-Zagreb
Sintetska Lorentzova sila na hladne atome rubidija
Uvod Teorijska podloga Eksperimentalni postav Rezultati
Bose-Einsteinov kondezat
Ultrahladni atomski plinovi(T < nekoliko µK )
Feynmanov kvantni simulator
Uvodenje sintetskogmagnetizma
Brzo rotirajuci BEC =⇒analogija Coriolisove iLorentzove sile
Klasicni sustavi
Sintetska Lorentzova sila bazirase na tlaku zracenja iDopplerovom efektu
~FL ⊥ ~v
tokamak
zvijezde
Paula Tomic PMF-Zagreb
Sintetska Lorentzova sila na hladne atome rubidija
Uvod Teorijska podloga Eksperimentalni postav Rezultati
Procesi apsorpcije i emisijePreuzeto od Ban, T. Optomechanics with cold rubidium atom
Sila zracenjaPreuzeto od Kregar, G. Utjecaj vanjskog koherentnogzracenja na rubidijeve atome u magneto-optickoj stupici
Sila zracenja
~F ≈ 8~k2δs0/2
1 + s0 + [2(δ ∓ ~k · ~v/γ)]2= −β~v
Paula Tomic PMF-Zagreb
Sintetska Lorentzova sila na hladne atome rubidija
Uvod Teorijska podloga Eksperimentalni postav Rezultati
Koncept realizacije SLFSve sheme preuzete od Santic, N. et al. Experimental Demonstrationof Synthetic Lorentz Force by Using Radiation Pressure. Sci. Rep. 5,13485; doi: 10.1038/srep 13485 (2015).
Sintetska Lorentzova sila
Dvo-koracni dvo-fotonskiprijelaz
|0〉 → |1〉 → |2〉
x : |0〉 → |1〉y : |1〉 → |2〉
Fx = Fx (vx , vy )Fy = Fy (vx , vy )
Paula Tomic PMF-Zagreb
Sintetska Lorentzova sila na hladne atome rubidija
Uvod Teorijska podloga Eksperimentalni postav Rezultati
Koncept realizacije SLFCetiri nacina za prijelaz |0〉 → |1〉 → |2〉
za vx = 0.
Paula Tomic PMF-Zagreb
Sintetska Lorentzova sila na hladne atome rubidija
Uvod Teorijska podloga Eksperimentalni postav Rezultati
Koncept realizacije SLFDva nacina za prijelaz |0〉 → |1〉 → |2〉
za vx > 0.
Paula Tomic PMF-Zagreb
Sintetska Lorentzova sila na hladne atome rubidija
Uvod Teorijska podloga Eksperimentalni postav Rezultati
Koncept realizacije SLF
Paula Tomic PMF-Zagreb
Sintetska Lorentzova sila na hladne atome rubidija
Uvod Teorijska podloga Eksperimentalni postav Rezultati
Koncept realizacije SLFDva nacina za prijelaz |0〉 → |1〉 → |2〉
za vx < 0.
Paula Tomic PMF-Zagreb
Sintetska Lorentzova sila na hladne atome rubidija
Uvod Teorijska podloga Eksperimentalni postav Rezultati
Koncept realizacije SLF
Paula Tomic PMF-Zagreb
Sintetska Lorentzova sila na hladne atome rubidija
Uvod Teorijska podloga Eksperimentalni postav Rezultati
Energijski dijagram atoma 87RbPreuzeto od Kregar, G. Utjecaj vanjskog koherentnog zracenja narubidijeve atome u magneto-optickoj stupici
Atom 87Rb
Alkalijski metal
Elektronska konfiguracija[Kr ]5s1
Dva izotopa 85Rb i 87Rb
Paula Tomic PMF-Zagreb
Sintetska Lorentzova sila na hladne atome rubidija
Uvod Teorijska podloga Eksperimentalni postav Rezultati
MOT
dispenzeri s rubidijem
Laser za hladenje (eng. coolinglaser)|5S1/2;F = 2〉 → |5P3/2;F ′ = 3〉
Laser za naseljavanje (eng. repumplaser)|5S1/2;F = 1〉 → |5P3/2;F ′ = 2〉
nominalna valna duljinaλ = 780 nm
Staklena celija s dispenzerima
Hiperfini nivoi 87RbPreuzeto od Kregar, G. Utjecaj vanjskog koherentnog zracenjana rubidijeve atome u magneto-optickoj stupici
Paula Tomic PMF-Zagreb
Sintetska Lorentzova sila na hladne atome rubidija
Uvod Teorijska podloga Eksperimentalni postav Rezultati
Eksperimentalni postavPreuzeto od Santic, N. Lasersko hladenje atoma
Paula Tomic PMF-Zagreb
Sintetska Lorentzova sila na hladne atome rubidija
Uvod Teorijska podloga Eksperimentalni postav Rezultati
Zavojnice i kvadrupolno magnetsko polje koje stvarajuPreuzeto od Kregar, G. Utjecaj vanjskog koherentnog zracenja narubidijeve atome u magneto-optickoj stupici
Oblak hladnog atomskog plina 87Rb u MOT-uPreuzeto od Ban, T. Optomechanics with cold rubidium atom
Zarobljavanje oblaka
Anti-Helmholtzova konfiguracija
Kvadrupolno magnetsko polje
Oblak: promjer 0.4 mm, ≈ 108
atoma 87Rb, temperatura 50 µK
Paula Tomic PMF-Zagreb
Sintetska Lorentzova sila na hladne atome rubidija
Uvod Teorijska podloga Eksperimentalni postav Rezultati
SLF
4 nove laserske zrake
Nominalne valne duljineλ = 780 nm i λ = 776 nm
Prijelaz |0〉 → |1〉 je prijelaz u 87Rbna 780 nm:|5S1/2;F = 2〉 → |5P3/2;F ′ = 3〉Prijelaz |1〉 → |2〉 je prijelaz u 87Rbna 776 nm:|5P3/2;F ′ = 3〉 → |5D5/2;F” = 4〉
Zavojnice kojima se generira pocetna brzinaoblakaPreuzeto od Kregar, G. Utjecaj vanjskogkoherentnog zracenja na rubidijeve atome umagneto-optickoj stupici
Pocetna brzina
Generiranje pocetne brzineCM oblaka
Paula Tomic PMF-Zagreb
Sintetska Lorentzova sila na hladne atome rubidija
Uvod Teorijska podloga Eksperimentalni postav Rezultati
Tijek mjerenja
Oblak u trenucima t=0 i t=4
Preuzeto od Ban, T. Optomechanics with cold rubidium atom
Paula Tomic PMF-Zagreb
Sintetska Lorentzova sila na hladne atome rubidija
Uvod Teorijska podloga Eksperimentalni postav Rezultati
Putanja CM atomskog oblaka u prisustvu sintetske Lorentzove sile x(t) i y(t) za tri razlicite pocetne brzine,vx = 0.6 m/s > 0 (krugovi), vx = 0 m/s (karo), vx = −0.3 m/s < 0 (kvadrati); pocetna vy = 0 u svimmjerenjima.Preuzeto od Santic, N. et al. Experimental Demonstration of Synthetic Lorentz Force by Using Radiation Pressure.Sci. Rep. 5, 13485; doi: 10.1038/srep 13485 (2015).
Paula Tomic PMF-Zagreb
Sintetska Lorentzova sila na hladne atome rubidija
Uvod Teorijska podloga Eksperimentalni postav Rezultati
Zakljucak
Demonstrirana je sintetska Lorentzova sila u klasicnom hladnomatomskom plinu
Plin 87Rb ohladen je u MOT-u
Sila je uzrokovana tlakom zracenja
Ovakav pristup mogao bi omoguciti realizaciju mnogih noviheksperimenata
Paula Tomic PMF-Zagreb
Sintetska Lorentzova sila na hladne atome rubidija
Uvod Teorijska podloga Eksperimentalni postav Rezultati
Santic, N. et al. Experimental Demonstration of SyntheticLorentz Force by Using Radiation Pressure. Sci. Rep. 5, 13485;doi: 10.1038/srep 13485 (2015).
Dubcek T. et al. Synthetic Lorentz force in classical atomicgases via Doppler effect and radiation pressure, Phy. Rev. A89, 063415 (2014).
Nekic, Nikolina. Diplomski rad: Dinamika hladnih atomarubidija zatocenih u magneto-opticku stupicu, 2014
Santic, Neven. Diplomski rad: Lasersko hladenje atoma, 2012
Kregar, Gordana. Doktorski rad: Utjecaj vanjskog koherentnogzracenja na rubidijeve atome u magneto-optickoj stupici, 2014
Paula Tomic PMF-Zagreb
Sintetska Lorentzova sila na hladne atome rubidija
Uvod Teorijska podloga Eksperimentalni postav Rezultati
Hvala na paznji!
Paula Tomic PMF-Zagreb
Sintetska Lorentzova sila na hladne atome rubidija
Top Related